Buku 2 : RKPM
(Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan)
Modul Pembelajaran Pertemuan ke‐5
PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH
Sem IV / 2 sks Praktek / Kode PDTS2229
Oleh
1. Devi Oktaviana Latif, S.T., M.Eng.
2. Ir. Supriyono, M.T.
Didanai dengan Dana BOPTN P3‐UGM
Tahun Anggaran 2012
Desember 2012
Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKPM)
Pert emua n ke Tujuan Ajar/ Keluaran/ Indikator Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu) Media Ajar Metode Evaluasi dan Penilaiani Metode Ajar(STAR) Mahasiswa Aktivitas
Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar Sumber Ajar Teks P resen tasi Gamba r Audio/Vi de o Soal tugas Web 5 Dapat melakukan dan menjelaskan kegiatan pengujian: Daya Dukung Tanah , Sifat dan Karakteristik Tanah Pengujian di lapangan: (1) Daya Dukung Tanah a. Sand Cone b. CPT/Sondir (2) Sifat & Karakteristik Tanah a. Speedy
√
√
‐
‐
√
√
Pretest Skoring 0‐100 (PAN) Mahasiswa berkelompok dan berdiskusi 1) Unduh bahan ajar sebelum kuliah, (2) Baca bahan ajar sebelum kuliah, (3) Menjawab pretest Memandu diskusi dan menjelaskan prosedur praktikum Pengajar: 1. Devi Oktaviana 2. Supriyono http://elisa.ug m.ac.id/comm unity/show/pr aktikum‐ mekanika‐ tanah/#!/secti on/15878/135 5889486XIII.
PEMERIKSAAN KEPADATAN TANAH LAPANGAN
(SAND CONE)
(ASTM D 1556-00)
I. MAKSUD
Maksud percobaan ini adalah memeriksa/menentukan kepadatan tanah di lapangan. Cara ini digunakan terbatas untuk tanah yang butir terbesarnya tidak lebih dari 50,80 mm (2 inch).
Catatan :
- umumnya digunakan untuk memeriksa kepadatan tanah dari tanah yang dipadatkan. - kepadatan tanah adalah berat volume keringnya.
II. BENDA UJI
Benda uji berupa tanah asli dari lapangan yang diambil sampai kedalaman ± 10 cm
dengan diameter sesuai diameter kepala dorong.
III. ALAT
1. Alat kerucut pasir yang terdiri atas :
- botol (dari gelas atau plastik) kapasitas 4 liter yang akan diisi pasir.
- Kran yang dapat dibuka-tutup dengan lubang 1,27 cm (1/2 inch).
- Corong berupa kerucut tinggi 135,50 cm (53/8 inch) dan diameter dasar
16,51 cm ( 6 ½ inch).
- Plat dasar 30,48 x 30,48 (12 inch2)
2. Bahan pembantu :
Pasir bersih, kering, tanpa bahan ikat, sehingga dapat mengalir bebas dengan ukuran butir lewat saringan nomor 10 ( 2mm ) dan tertahan saringan no. 200 (0,75 mm).
Pasir ini perlu ditentukan/diketahui berat volumenya sebelum dipakai pada percobaan.
3. Timbangan
1 buah kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1 gram 1 buah kapasitas 500 gram dengan ketelitian 0,1 gram.
4. Alat-alat pembantu
Palu, pahat, sendok untuk membuat lubang pada tanah juga kaleng dan sebagainya, termasuk kuas.
5. Alat-alat perlengkapan memeriksa kadar air (BAB I).
Alat Uji Sand Cone
IV. PELAKSANAAN
1. Sebelum pelaksanaan pemeriksaan, yang perlu sudah diketahui adalah :
a. berat volume pasir γo gr/cm3.
b. Berat pasir yang akan mengisi kerucut dan lubang pelat dasar = Wo cm3.
2. Memeriksa kepadatan tanah lapangan
a. Isilah botol dengan pasir secukupnya.
Timbanglah berat botol bersama pasir = W1 gram.
b. Persiapkan permukaan tanah yang akan diperiksa, sehingga diperoleh bidang
rata dan datar.
Letakkan pelat dasar di atas tanah, buat tanda batang lubang pelat pada tanah.
c. Buat/gali lubang pada tanah di dalam tanda batas yang telah dibuat. Kerjakan
lubang. Perlu sangat hati-hati untuk tanah yang mudah longsor (tanah non kohesif).
d. Kumpulkan/masukkan semua tanah hasil galian (jangan ada yang tercecer)
dalam kaleng tertutup yang telah diketahui beratnya (berat kaleng kosong
bersama tutupnya = W2 gram). Kemudian timbang kaleng dengan tutupnya
yang berisi tanah = W3 gram.
e. Dengan pelat dasar terletak di atas tanah. Letakkan botol pasir dengan
corongnya menghadap ke bawah di tengah pelat dasar. Buka kran dan tunggu sampai pasir berhenti mengalir mengisi lubang dan corong, kemudian tutup kran.
f. Tutup botol bersama corong dengan pasir yang masih dalam botol ditimbang
= W4 gram.
g. Ambil sebagian tanah dalam kaleng dan diperiksa kadar airnya, misal didapat
kadar air = ω
V. PROSEDUR PELAKSANAAN
Timbanglah berat botol bersama pasir
Pilih dan bersihkan lokasi
Letakkan plat dasar diatas tanah Gali lubang sedalam 7 – 15 cm
Timbang tanah galian Letakkan plastik sebelum dituang sand cone
Tuangkan sand cone yang sudah diketahui berat awalnya
Sand cone ditimbang kembali
Masukkan tanah galian kedalam Oven
Timbang kembali tanah yang sudah dikeringkan dari Oven,
VI. HITUNGAN
Kepadatan tanah = berat volume kering tanah =
Wo W W W W o k − − − = + 1 4 2 3 1 ω γ γ Penjelasan rumus : ω γ γ + = 1 k dimana V W = γ
W = berat tanah basah dari lubang
= W3 – W2
V = volume tanah = volume lubang = volume pasir yang mengisi lubang. = o γ Wpasir W pasir = W1 – W4 – Wo Catatan :
1. Selama pengisian pasir dalam lubang hindarkan adanya getaran-getaran, karena
nilai γo dan Wo tidak akan tepat.
2. Ukuran volume lubang benda uji untuk menentukan kadar air
sekurang-kurangnya adalah adalah seperti di bawah.
Butir tanah terbesar Volume minimum lubang galian (cm3)
Benda uji untuk kadar air (gram) ≤ 4,75 mm (saringan no 4) 12,50 mm 25,00 mm 50,00 mm 700 1.400 2.100 2.800 100 250 500 1.000
3. Nilai berat volume pair yang digunakan = γo dan berat yang akan mengisi
kerucut Wo, perlu ditentukan terlebih dulu setiap penggantian pasir yang akan digunakan atau jika keadaannya sudah berubah misalnya karena kotor.
Cara menentukan adalah sebagai berikut :
a. Menentukan volume botol (termasuk lubang sebelum kran)
- Dirikan botol dengan corong menghadap ke atas, kemudian isi air sampai di atas kran. Kemudian tutup kran dan bersihkan/keringkan keebihan air dalam corong.
- Timbang botol yang terisi air = W6 gram.
- Maka volume botol = 6 5 3
1 cm v w W W γ − =
Berat jenis air γw praktis dapat diambil = 1 gram/cm3. Tetapi akan lebih
teliti bila diukur temperatur air dan berat jenis air sesuai dengan suhunya, dapat dilihat pada daftar.
- Pengukuran volume botol ini perlu dilakukan 2 atau 3 kali dan selisih
hasilnya masing-masing jangan lebih dari 3 cm3.
Ulangi lagi kalau selisihnya terlalu besar.
b. Menentukan berat volume pasir yang akan dipakai.
- Dirikan botol kosong (kering) dengan corongnya menghadap ke atas
pada bidang rata, mendatar dan kokoh. Kemudian isikan pasir dalam corong.
- Bukalah kran, isi botol sampai penuh dan selama pengisian tuang pasir
pada corong sehingga corong selalu terdapat pasir lebih dari separuhnya.
- Tutup kran dan bersihkan kelebihan pasir dalam corong (di atas kran).
- Timbanglah botol yang terisi pasir = W7 gram dan hitunglah berat
volume pasir : 1 6 7 o v W W − = γ
c. Mengukur berat pasir yang akan mengisi corong.
- Isi botol dengan pasir secukupnya, tutup kran dan timbanglah berat botol
yang terisi pasir = W4.
- Letakkan plat dasar pada suatu bidang rata dan mendatar. Kemudian
letakkan botol dengan corongnya ke bawah di atas plat dasar tersebut.
- Buka kran dan biarkan pasir mengalir sampai berhenti.
- Tutup kran kemudian timbang alat dengan sisa pasir yang tidak mengalir
= W5 gram.
LEMBAR PRAKTIKAN
XIII. UJI KEPADATAN TANAH LAPANGAN (SAND CONE) Sketsa Alat
Alat kerucut pasir Hasil pengamatan
Kepadatan pasir = ……….gms/cc
Volume kerucut =……….cm3
1 Berat sand cone + pasir W1 gram
2 Berat sand cone + pasir sisa W2 gram
3 Berat pasir di kerucut W4 gram
4 Berat tanah dari lubang galian W6 gram
5 Berat cawan + tanah basah W8 gram
6 Berat cawan + tanah kering W9 gram
7 Berat cawan W11 gram
Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok :
Nama Praktikan : No. Mahasiswa:
1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………
Lampiran Data
lab
LEMBAR ASISTEN
XIII. UJI KEPADATAN TANAH LAPANGAN (SAND CONE)
Sketsa Alat
Alat kerucut pasir Hasil pengamatan
Kepadatan pasir = ……….gms/cc
Volume kerucut =……….cm3
1 Berat sand cone + pasir W1 gram
2 Berat sand cone + pasir sisa W2 gram
3 Berat pasir di kerucut W4 gram
4 Berat tanah dari lubang galian W6 gram
5 Berat cawan + tanah basah W8 gram
6 Berat cawan + tanah kering W9 gram
7 Berat cawan W11 gram
Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok :
Nama Praktikan : No. Mahasiswa:
1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………
Lampiran Data
lab
XVIII.
SONDIR
(Cone Penetration Test)
ASTM D 3441 - 98I. TUJUAN :
Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras dan sifat daya dukung maupun daya lekat setiap kedalaman.
Dimana perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ukuran konus yang dinyatakan dalam gaya per satuan luas (Kg/cm2). Hambatan lekat (HL) adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung konus yang dinyatakan dalam gaya per satuan panjang (kg/cm).
II. ALAT
1. Mesin sondir ringan (2 Ton) atau mesin sondir berat (10 Ton).
2. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam, sesuai dengan kebutuhan dengan panjang masing-masing 1 meter.
3. Manometer 2 buah dengan kapasitas :
a. Sondir ringan 0 sampai 50 Kg/cm2 dan 0 sampai 250 Kg/cm2. b. Sondir berat 0 sampai 50 Kg/cm2 dan 0 sampai 600 Kg/cm2. 4. Konus dan batang konus.
5. 4 buah angker dengan perlengkapannya.
6. Kunci pipa, kunci Inggris dan kunci-kunci lainnya dan alat-alat pembersih. 7. Oil SAE 20.
Sondir 2 Ton Sondir 10 Ton
Angker, Kunci Pipa, Konus, dll.
III. PELAKSANAAN
1. Bersihkan lokasi sekitar sondir dari rerumputan dan batu-batuan, sehingga terdapat permukaan yang rata.
2. Pasang angker dan aturlah mesin sondir bisa berdiri vertikal tempat yang akan diperiksa dan pasang manometer.
3. Isi mesin sondir dengan oil SAE 20. Usahakan pengisian oil sondir sampai bebas udara.
4. Pasang konus atau batang konus tersebut pada ujung pipa sondir pertama. 5. Pasang rangkai pertama beserta konus tersebut pada mesin sondir.
6. Siapkan alat-alat untuk pembacaan antara lain tutup kran-kran dan jarum manometer harus pada posisi 0.
7. Kemudian kran pada manometer 0 – 60 Kg/cm2 dan 0 – 250 Kg/cm2 dibuka dan mulai penekanan. Umumnya konus/batang konus mencapai kedalaman 20 cm, manometer dibaca, mula-mula perlawanan tanah konus untuk penekanan 4 cm ke bawah sampai 20 cm akan didapat pembacaan tahan (JP) yaitu perlawanan penetrasi konus (PK) dan hambatan lekat (HL). Pembacaan manometer yaitu saat terjadi loncatan pada jarum manometer.
8. Kemudian dilakukan penekanan untuk kedalaman 20 cm berikutnya. Kemudian ulangi lagi pembacaan tekanan konus atau batang konus pada pembacaan total. 9. Harus diperhatikan bila tanahnya makin keras dan pembacaan PK + JP mendekati 90
Kg/cm2 dilakukan pergantian manometer dengan jalan menutup kran manometer 0 – 60 Kg/cm2 pindah manometer 0 – 250Kg/cm2.
10. Pembacaan PK dan Jp dilakukan tiap 20 cm dan seterusnya. Pembacaan dihentikan sampai didapat pembacaan PK tiga kali berturut-turut melebihi 200 Kg/cm2 atau sampai kedalaman 30 meter.
11. Apabila sampai konus tidak memakai batang konus maka pembacaan manometer hanya dilakukan pada penekanan pertama (PK). Penekanan dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm.
12. Untuk sondir berat pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 500 Kg/cm2 atau kedalaman maksimum 30 meter dihentikan.
IV. PROSEDUR PELAKSANAAN
Rakit alat Sondir pada lokasi yang telah ditentukan
Pasang angkur dan mesin sondir
Pasang konus atau batang konus pada ujung pipa pertama
Kran pada manometer 60kg/cm² dan 0-250kg/cm² di buka dan mulai. Menekan batang konus sampai kedalaman 20 cm, baca manometer
Lakukan penekanan untuk kedalaman 20 cm berikutnya
Angkat batang konus lalu tentukan lapisan tanah
V. HITUNGAN
Hambatan lekat dihitung dengan rumus :
(
)
konus dicapai yang kedalaman I HL . I JHP : lekat hambatan Jumlah cm 10 daerah luas konus luas alat Faktor B cm 20 pembacaan Tahapan A A/B PK -JP H = = = = = = = Buatlah grafika. Perlawanan penetrasi konus (PK) terhadap kedalaman. b. Jumlah hambatan lekat terhadap kedalaman.
Catatan :
1. Keuntungan yang diperoleh dari alat sondir ini adalah : a. Dapat dengan cepat menentukan lapisan tanah. b. Dapat memperkirakan perbedaan lapisan tanah.
c. Dapat digunakan untuk menghitung daya dukung tiang dengan menggunakan rumus empiris.
d. Cukup baik untuk digunakan pada lapisan tanah lempung. 2. Kerugiannya :
a. Jika terdapat butiran-butiran kerikil (keras) dapat memberikan hasil yang salah. b. Tidak dapat mengetahui jenis tanah secara langsung.
Cara langsung.
Jika mesin sondir dan konis tidak lurus maka hasil yang diperoleh meragukan.
LEMBAR PRAKTIKAN XVIII. UJI SONDIR
: W e a t h er : : D a t e : : T e s t e d b y : : M .A .T : D e p th q c q c + q f q f f t F R D ep th q c q c + q f q f f t F R ( m ) k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m % ( m ) k g /cm 2 k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m % 0 . 0 0 1 0 . 2 0 0 . 2 0 1 0 . 4 0 0 . 4 0 1 0 . 6 0 0 . 6 0 1 0 . 8 0 0 . 8 0 1 1 . 0 0 1 . 0 0 1 1 . 2 0 1 . 2 0 1 1 . 4 0 1 . 4 0 1 1 . 6 0 1 . 6 0 1 1 . 8 0 1 . 8 0 1 2 . 0 0 2 . 0 0 1 2 . 2 0 2 . 2 0 1 2 . 4 0 2 . 4 0 1 2 . 6 0 2 . 6 0 1 2 . 8 0 2 . 8 0 1 3 . 0 0 3 . 0 0 1 3 . 2 0 3 . 2 0 1 3 . 4 0 3 . 4 0 1 3 . 6 0 3 . 6 0 1 3 . 8 0 3 . 8 0 1 4 . 0 0 4 . 0 0 1 4 . 2 0 4 . 2 0 1 4 . 4 0 4 . 4 0 1 4 . 6 0 4 . 6 0 1 4 . 8 0 4 . 8 0 1 5 . 0 0 5 . 0 0 1 5 . 2 0 5 . 2 0 1 5 . 4 0 5 . 4 0 1 5 . 6 0 5 . 6 0 1 5 . 8 0 5 . 8 0 1 6 . 0 0 6 . 0 0 1 6 . 2 0 6 . 2 0 1 6 . 4 0 6 . 4 0 1 6 . 6 0 6 . 6 0 1 6 . 8 0 6 . 8 0 1 7 . 0 0 7 . 0 0 1 7 . 2 0 7 . 2 0 1 7 . 4 0 7 . 4 0 1 7 . 6 0 7 . 6 0 1 7 . 8 0 7 . 8 0 1 8 . 0 0 8 . 0 0 1 8 . 2 0 8 . 2 0 1 8 . 4 0 8 . 4 0 1 8 . 6 0 8 . 6 0 1 8 . 8 0 8 . 8 0 1 9 . 0 0 9 . 0 0 1 9 . 2 0 9 . 2 0 1 9 . 4 0 9 . 4 0 1 9 . 6 0 9 . 6 0 1 9 . 8 0 9 . 8 0 2 0 . 0 0 1 0 .0 0
C O N E P E N E T R A T I O N T E S T
P r o j e c t L o c a tio n T est n o . E l e v a t io n0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 D e p th ( m )
LEMBAR ASISTEN XVIII. UJI SONDIR
: W e a t h er : : D a t e : : T e s t e d b y : : M .A .T : D e p th q c q c + q f q f f t F R D ep th q c q c + q f q f f t F R ( m ) k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m % ( m ) k g /cm 2 k g /c m 2 k g /c m 2 k g /c m % 0 . 0 0 1 0 . 2 0 0 . 2 0 1 0 . 4 0 0 . 4 0 1 0 . 6 0 0 . 6 0 1 0 . 8 0 0 . 8 0 1 1 . 0 0 1 . 0 0 1 1 . 2 0 1 . 2 0 1 1 . 4 0 1 . 4 0 1 1 . 6 0 1 . 6 0 1 1 . 8 0 1 . 8 0 1 2 . 0 0 2 . 0 0 1 2 . 2 0 2 . 2 0 1 2 . 4 0 2 . 4 0 1 2 . 6 0 2 . 6 0 1 2 . 8 0 2 . 8 0 1 3 . 0 0 3 . 0 0 1 3 . 2 0 3 . 2 0 1 3 . 4 0 3 . 4 0 1 3 . 6 0 3 . 6 0 1 3 . 8 0 3 . 8 0 1 4 . 0 0 4 . 0 0 1 4 . 2 0 4 . 2 0 1 4 . 4 0 4 . 4 0 1 4 . 6 0 4 . 6 0 1 4 . 8 0 4 . 8 0 1 5 . 0 0 5 . 0 0 1 5 . 2 0 5 . 2 0 1 5 . 4 0 5 . 4 0 1 5 . 6 0 5 . 6 0 1 5 . 8 0 5 . 8 0 1 6 . 0 0 6 . 0 0 1 6 . 2 0 6 . 2 0 1 6 . 4 0 6 . 4 0 1 6 . 6 0 6 . 6 0 1 6 . 8 0 6 . 8 0 1 7 . 0 0 7 . 0 0 1 7 . 2 0 7 . 2 0 1 7 . 4 0 7 . 4 0 1 7 . 6 0 7 . 6 0 1 7 . 8 0 7 . 8 0 1 8 . 0 0 8 . 0 0 1 8 . 2 0 8 . 2 0 1 8 . 4 0 8 . 4 0 1 8 . 6 0 8 . 6 0 1 8 . 8 0 8 . 8 0 1 9 . 0 0 9 . 0 0 1 9 . 2 0 9 . 2 0 1 9 . 4 0 9 . 4 0 1 9 . 6 0 9 . 6 0 1 9 . 8 0 9 . 8 0 2 0 . 0 0 1 0 .0 0
C O N E P E N E T R A T I O N T E S T
P r o j e c t L o c a tio n T est n o . E l e v a t io n0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 D e p th ( m )
XIV.
SPEEDY
I. MAKSUD:
Maksud percobaan adalah untuk menentukan kadar air dalam waktu ± 3 menit.
II. ALAT:
1. Seperangkat alat speedy termasuk pembanding.
2. Karbit.
3. Neraca.
III. PELAKSANAAN:
1. Contoh tanah diambil dari hasil pengujian “sand cone” yang telah disiapkan,
ditimbang dengan neraca timbang dengan beban normal.
2. Tanah dimasukkan kedalam alat beserta karbit ± 1-2 sendok.
3. Masukkan 2 bola baja.
4. Diputar ± 3 menit.
5. Sifat karbit yang memuai bila terkena air akan terlihat nilainya pada jarum
penunjuk angka maksimal.
6. Catat hasilnya kemudian bandingkan dengan daftar untuk mencari nilai kadar
airnya.
IV. PROSEDUR PELAKSANAAN:
Masukkan tanah hasil uji sand cone ke neraca speedy hingga seimbang
Masukkan tanah yang telah
ditimbang ke dalam tabung speedy
Tambahkan 2 sendok karbit
Tutup rapat tabung speedy, kocok selama 3 menit
Baca angka pada manometer speedy yang menujukkan kadar air tanah Masukkan 2 buah bola
